智能機器人Optimus的靈巧手掌采用空心杯電機+力傳感器的方案

Optimus手掌采用空心杯電機+微型行星齒輪箱+繩驅(qū)+蝸輪蝸桿+力傳感器的方案。機 器人 Optimus 一只手掌擁有 6（×2）個執(zhí)行器（大拇指 2 個，其余各 1 個），11 個自由度 （大拇指內(nèi)轉(zhuǎn)+屈伸共 3 個自由度，其余屈伸各 2 個自由度），能夠負(fù)荷 20 磅。

1）空心杯電 機：擁有功率密度高、體積小、無齒槽效應(yīng)等優(yōu)勢，一般和微型行星齒輪箱配套。

2）繩驅(qū)： 繩驅(qū)（tendon-driven）可以理解為，電機通過收縮金屬線來控制手指的彎曲，驅(qū)動拉緊金屬 線—手指握住，電機驅(qū)動松開金屬線—彈簧使得手指張開。繩驅(qū)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于能夠?qū)崿F(xiàn)消 隙，消隙的帶來的好處是讓手指在運動時更加連貫，缺點在于不耐用。

3）蝸輪蝸桿：蝸輪 蝸桿結(jié)構(gòu)具有自鎖性，即蝸桿可以輕易轉(zhuǎn)動蝸輪，但蝸輪無法轉(zhuǎn)動蝸桿（這是因為蝸輪蝸桿 的結(jié)構(gòu)和傳動是通過摩擦實現(xiàn)造成的）。蝸輪蝸桿的這種自鎖性使得機器人能夠在不打開手 的情況下能夠進(jìn)行活動，具體體現(xiàn)為電機驅(qū)動使得手握緊—鎖止。

4）傳感器：由于沒有反 驅(qū)性，因此需配置力傳感器。

人形機器人 Optimus 手部核心零部件市場空間測算：1）空心杯電機：單臺機器空心杯 電機數(shù)量為 12 個，單價從 2026 年的 1000 元下降到 2030 年 400 元，2030 年樂觀/中性/悲 觀情景下市場空間分別為 96/72/38 億元；2）微型行星齒輪箱：單臺機器人行星滾柱絲杠數(shù) 量為 12 個，單價從 2026 年的 400 元下降到 2030 年 200 元，2030 年樂觀/中性/悲觀情景 下市場空間分別為 48/36/19 億元。